NVIDIAは、先駆的なイノベーションにより長年にわたりGPU市場を独占し、GPU技術開発を継続的に推進してきました。数十億ドル規模の産業に成長したGPU市場は、グラフィックスおよびゲーム分野からAI（人工知能）、ML（機械学習）、DL（深層学習）ソリューションへと拡大しました。これらのさまざまなタイプのアプリケーションには、CPUでは実行が困難な複雑な計算を同時に実行できる多数のコアがあるため、GPUが必要です。したがって、GPUは、CPUのワークロードをオフロードして、より高速で効率的な処理を実現するパフォーマンスアクセラレーターです。
NVIDIA GPU搭載産業用PCとは？
NVIDIA GPU搭載産業用PCは、超堅牢なPCアーキテクチャと、複雑なアルゴリズムをエッジで実行するためのGPUの強力な機能を兼ね備えています。GPUが複雑な行列やベクトルなどを並列に計算できるため、AI、ML、DLを伴うインテリジェントエッジコンピューティングソリューションに最適なパフォーマンスアクセラレーターとなります。しかし、産業用アプリケーションには、標準的なデスクトップPCでは簡単に故障してしまうような過酷な環境課題が伴うことがよくあります。特にミッションクリティカルなアプリケーションでは、展開中のダウンタイムのリスクを軽減するために、信頼性、耐久性、長寿命が優先されます。NVIDIA GPU搭載産業用PCは、リアルタイムの機械推論のような高度なソリューション向けに強力なGPUアクセラレーターを備えた堅牢なコンピューターです。
深層学習および機械学習アプリケーションにGPUが最適な理由
今日のCPUには2～16個のコアが搭載されていますが、GPUには数千個のコアが搭載されているため、AIモデルで一般的に使用される行列の乗算や加算などの大量の線形代数を、GPUに適した単一命令、複数データ（SIMD）演算で高速に計算できます。そのため、さまざまなアプリケーションが堅牢なGPUソリューションから恩恵を受けることができます。
NVIDIA GPUソリューションを搭載した素晴らしい産業用PCの推進要因
NVIDIA GPUを搭載した産業用PCは、さまざまな堅牢な機能と頑丈なコンポーネントのおかげで、過酷な環境に耐えながら複雑なソリューションを実行できます。抵抗器、コンデンサー、PCB、電源チョーク、筐体、I/Oなど、すべての内部および外部コンポーネントは、産業規格を満たすように慎重に選択されています。そうは言っても、NVIDIA GPUを搭載した真に頑丈な産業用PCの主な要因には、極端な温度範囲、厳しい耐衝撃性、定常的な耐振動性、電源管理保護などが挙げられます。
標準的なデスクトップPCやワークステーションと比較して、NVIDIA GPUを搭載した産業用PCは、産業用アプリケーションでよく見られるレガシー技術をサポートする豊富なI/Oを備えています。
さらに、産業用コンピューターは、信頼性、耐久性、長寿命機能を確保するために、信頼できるラボでテストおよび検証されています。
NVIDIA GPUの種類
NVIDIAは、さまざまな顧客セグメント向けに幅広いGPUを提供しており、これを商用GPUとエンタープライズGPUに単純に分類します。コアの種類、プロセッサのマイクロアーキテクチャ（GPUアーキテクチャ）、GPUエディション、組み込み機能など、各GPUグループを分類するいくつかの差別化要因があります。NVIDIAのGeForceとNVIDIA RTX GPUは、それぞれ異なる焦点を当てています。GeForce GPUは主に一般的な使用、ゲーム、または機械学習の目的に焦点を当てています。NVIDIA RTX GPUは、エンタープライズワークステーションと3Dグラフィックデザインに重点を置いています。
エンタープライズGPU
NVIDIA RTX GPU
NVIDIA RTX Ampere
PERFORMANCE AMPLIFIED
NVIDIA RTXシリーズは、GeForce RTXシリーズよりもはるかに強力なGPUです。同じNVIDIA Turing™マイクロアーキテクチャ設計に基づいて、NVIDIA RTX GPUは、ワークステーション、エンジニアリングシミュレーション、3Dアニメーターなど、より集中的なグラフィック処理を必要とするプロフェッショナルユーザー向けに作られています。NVIDIA RTX GPUは、コンピュータ支援設計（CAD）、コンピュータ支援エンジニアリング（CAE）、コンピュータ生成画像（CGO）、デジタルコンテンツ作成（DCC）、科学計算、機械学習アプリケーションを実行する企業向けです。NVIDIA RTXプロフェッショナルグラフィックスカードは、GeForce RTX GPUよりもはるかに高いメモリ帯域幅、より大きなメモリサイズ、より高いTDP、より速いクロック速度、より高い安定性を備えています。NVIDIA RTX GPUのUSB Type-Cポートは、データ盗難を防ぐために無効にすることができます。
商用GPU | NVIDIA GeForce
GeForce-GTX
NVIDIA GeForce GTXは、2008年に発表されたGeForce 16シリーズです。GTXはGiga Texel Shader eXtremeの略です。GTXシリーズは、マイクロチップ設計にTuringアーキテクチャを採用しており、複数の行列計算を並列に素早く計算できるCudaコアを使用しています。初期のGTXシリーズは、ゲームやグラフィックエンジンなどのグラフィック負荷の高いアプリケーションの処理で人気を博しました。その後、機械学習モデルは、CNN（畳み込みニューラルネットワーク）アルゴリズムを実行するために数千のCudaコアを利用しています。
GeForce-RTX
RTXはRay Tracing Texel eXtremeの略で、GTXのハイエンド版であり、追加機能がさらに充実しています。RTXもまた、数千のCUDAコアを備えたTuringマイクロアーキテクチャを使用しています。さらに、機械学習アプリケーション向けのTensorコアを搭載しており、CUDAコアよりもはるかに高速かつ効率的です。つまり、Tensorコアは、複数の並列計算を一度に同時に実行できます。RTX GPUは、複雑なグラフィックスのリアルタイムレイトレーシングを実行できます。レイトレーシングは基本的に、ビデオゲームのアクション中にすべての光の角度を計算し、リアルタイムで周囲のよりリアルな反射、屈折、テクスチャ、素材を表示します。これは、レイトレーシング用に特別に設計されたRTX GPUのRTコアのおかげです。